Сеть Инет. Структура управление протоколы

Сеть Интернет – это глобальная сеть, соединяющая сети различного размера по всему миру. Сеть Интернет – это информационное пространство, содержащее огромное количество информации, хранилище информационных ресурсов.

Протоколы сети Интернет можно разделить на два типа: базовые и прикладные. Базовые протоколы – это протоколы нижнего уровня. Они обеспечивают физическую передачу сообщений между узлами в сети Интернет. Примером базового протокола является протокол ТСР/IP. Прикладные протоколы – протоколы высокого уровня. Эти протоколы обеспечивают функционирование служб сети Интернет. Например, протокол HTTP служит для передачи гипертекстовых документов, протокол FTP – для передачи файлов, а SMTP – для передачи электронной почты. Базовые и прикладные протоколы находятся в такой же взаимосвязи, что и уровни модели OSI.

На нижнем уровне используются два основных протокола: IP и TCP. Протокол TCP предназначен для управления передачей данных в виде пакетов, регулировкой и синхронизацией передачи на разных скоростях. Протокол IP необходим для однозначного определения адреса получателя пакетов. Такой адрес называется IP-адресом. Четыре уровня протоколов TCP/IP: 1) уровень межсетевого интерфейса предназначен собственно для передачи данных по сети;

2) межсетевой уровень отвечает за маршрутизацию и доставку пакетов;

3) транспортный уровень выполняет задачи установки и поддержания соединения между двумя узлами, отправку уведомлений о получении данных;

4) прикладной уровень предоставляет доступ к сети приложениям.

Архитектура протоколов TCP/IP предназначена для объединения сетей

К каждому полученному пакету протокола TCP протокол IP добавляет информацию, по которой можно определить адрес отправителя и получателя. Это аналогично записи адреса на конверте письма. Для передачи пакета существует несколько маршрутов. Однако пакет не всегда передается по географически наикратчайшему пути. На направление его передачи влияет загруженность каналов связи, а не их протяженность. Таким образом, более короткий маршрут может оказаться самым долгим по времени передачи. Протокол TCP/IP гарантирует, что независимо от длины пути в результате конечного числа пересылок TCP-пакеты достигают адресата.Чтобы посмотреть путь пакета до узла с заданным адресом в ОС Windows, необходимо в командной строке набрать команду tracert <адрес узла>.

При получении пакета IP-модуль адресата извлекает пакет протокола ТСР из IP-пакета и передает его TCP-модулю. В свою очередь ТСР-модуль извлекает данные из TCP-пакета и собирает данные принятых пакетов в исходное сообщение. Если пакет отсутствует или принят с ошибками, то производится его повторная передача. Передача одного и того же пакета повторяется до тех пор, пока пакет не будет получен в целостном виде. Для определения ошибок в пакете используются контрольные данные и помехоустойчивые коды, выявляющие и исправляющие ошибки.Полученное сообщение передается процедурам протокола SMTP, которые далее обрабатывают это сообщение. По протоколу IP данные непосредственно передаются по сети, а по протоколу ТСР обеспечивается надежная доставка данных адресату. Два узла в сети Интернет могут одновременно передавать в обе стороны по одному каналу несколько ТСР-пакетов от различных узлов

http – протокол передачи гипертекста – страниц, отформатированных в формате HTML;

rsrea.ryazan.ru/docs/prikazy/; p123.htmlrsrea.ryazan.ru – DNS-адрес; docs/prikazy/ – путь к файлу; p123.html – название ресурса – файла в формате HTML.Как правило, путь к ресурсу на жестком диске компьютера, подключенного к сети Интернет, отличается от адреса URL. Ресурсы сети Интернет доступны только для чтения, но не для записи.

Процедуры отправки и получения почты используют разные протоколы.Для передачи писем используется протокол SMTP (SimpleMailTransferProtocol – протокол пересылки почты ).

Для приема почтовых сообщений наиболее часто используется протокол IMAP (InternetMessageAccessProtocol – протокол доступа к Интернет-сообщениям).

Чтобы сделать получение файлов более удобным, используется протокол FTP (FileTransferProtocol – протокол передачи файлов). По протоколу FTP обычно передаются следующие файлы:программноеобеспечение;документы большого объема;фото- и видео файлы.Для доступа к файлам необходимо использовать специальную программу или воспользоваться браузером. Файлы, расположенные на FTP-сервере, находятся в каталогах точно так же, как в файловой системе ОС. Пользователь может получать список файлов и каталогов, расположенных на FTP-сервере, переходить из одного каталога в другой.Некоторые FTP-сервера предоставляют открытый доступ к файлам. В других FTP-серверах доступ к файлам может быть защищен паролем, который задается владельцем FTP-сервера.

Адреса компа в сети инет

Способы адресации:

1.Аппаратные адреса – это шестнадцатеричные номера. Присвоение аппаратных адресов происходит автоматически: они встраиваются в аппаратуру (модемы, сетевые адаптеры и т. д.) на стадии производства или генерируются при каждом новом запуске оборудования.

2.Числовые составные адреса, например IP-адреса (InternetProtocol-адреса – адреса Интернет-протокола). IP-адрес записывается в виде четырех десятичных чисел, разделенных точками; каждое число лежит в диапазоне от 0 до 255.IP-адрес занимает 4 байта; например: 192.168.0.212.

3.Символьные адреса или имена предназначены для пользователей и несут смысловую нагрузку. Такие адреса имеют иерархическую структуру и состоят из отдельных доменов. Домен – это условное имя, показывающее принадлежность узлов определенной группе, например, стране, компании или государственному учреждению. Например, адрес class1.vpm.rsrea означает, что ЭВМ с этим адресом находится в РГРТУ (.rsrea) на кафедре вычислительной и прикладной математики (ВПМ,.vpm) в компьютерном классе 1 (class1).

В современных сетях для адресации используются все три способа. Пользователь указывает символьный адрес, который заменяется числовым адресом (по таблицам адресов, хранимых на сервере имен сети). При поступлении передаваемых данных в сеть назначения числовой адрес заменяется аппаратным

Маршрутизация

Она необходима для обеспечения след.харак-тик:

-максимальной пропускной способности сети;

- минимального времени прохождения пакета от отправителя к получателю;

- надежности доставки и безопасность передаваемой информации.

По способу управления:

1) централизованная: выбор маршрута осуществляется в центре управления сетью, а узлы коммутации реализуют поступившее решение;

2) децентрализованная: функции управления распределены между узлами коммутации.

Методы маршрутизации:

1. Простая маршрутизация при выборе дальнейшего пути для сообщения (пакета) учитывает лишь статическое априорное состояние сети. Ее текущее состояние – загрузка и изменение топологии из-за отказов – не учитывается.

2. Фиксированная маршрутизация учитывает только изменение топологии сети. Для каждого узла назначения канал передачи выбирается по электронной таблице маршрутов (routetable), определяющей кратчайшие пути и время доставки информации до пункта назначения.

3. Адаптивная маршрутизация учитывает изменение загрузки и изменение топологии сети. При выборе маршрута данные из таблицы маршрутов дополняются данными о работоспособности и занятости каналов связи, оперативной информацией о существующей очереди пакетов на каждом канале.

Маршрутизация в сетях осуществляется специальным устройством – маршрутизатором.

Маршрутизаторы – это устройства для маршрутизации выполняются в виде отдельных многопроцессорных устройств или ЭВМ со специальным программным обеспечением.

 

Основные службы сети инет

Сеть Интернет – это глобальная сеть, соединяющая сети различного размера по всему миру, это информационное пространство, содержащее огромное количество информации, хранилище информационных ресурсов. Информационными ресурсами являются совокупности текстов, изображений и других данных, а также тематические связи между ними.

Службы сети Интернет

Электронная почта

Служба электронной почты (electronicmail, e-mail) появилась раньше сети Интернет, однако она остается популярным способом пересылки сообщений. Электронное письмо содержит адреса электронной почты отправителя и получателя. Служба электронной почты позволяет рассылать письма сразу большому количеству получателей и подтверждать получение письма. Для получения адреса электронной почты необходимо выполнить два этапа. Во-первых, выбрать почтовый сервис (пример:mail.ru). Большинство других являются бесплатными. Во-вторых, надо зарегистрироваться на почтовом сервисе, выбрать имя для своего почтового ящика и пароль для доступа к нему для предотвращения несанкционированного доступа к почте.

Адрес электронной почты имеет формат:

имя_пользователя @ имя_сервиса.

Длина имени пользователя определяется почтовыми сервисами. Обычно оно должно содержать не менее 5-6 символов. По имени сервиса можно определить, на каком почтовом сервисе зарегистрирован почтовый ящик.

Электронная почта построена по принципу клиент-серверной архитектуры. Пользователь общается с клиентской программой, которая в свою очередь общается с сервером почтового сервиса. Одной из популярных почтовых программ является OutlookExpress фирмы Microsoft. Некоторые почтовые программы встроены в браузер – программу для просмотра документов во Всемирной сети (WWW), например, в браузер Opera фирмы OperaSoftware.

Процедуры отправки и получения почты используют разные протоколы. Для передачи писем используется протокол SMTP (SimpleMailTransferProtocol – протокол пересылки почты). Для приема почтовых сообщений наиболее часто используется протокол IMAP (InternetMessageAccessProtocol – протокол доступа к Интернет-сообщениям).

Служба WWW

Всемирная сеть (WWW) – самая популярная служба на базе сети Интернет благодаря своей доступности, простоте и удобству использования. Всемирная сеть объединяет веб-серверы, хранящие гипертекстовые документы.

Гипертекст – это текст, отформатированный особым образом. Гипертекст содержит ссылки на графические изображения и другие гипертекстовые документы, тематически связанные с ним. Пользователь может переходить от одного документа к другому по этим ссылкам. Такие переходы называются веб-серфингом. Идея гипертекста оказалась подходящей для объединения информации в цифровой форме, распределенной во Всемирной сети.Так как гипертекстовые документы ссылаются не только на текст, но и на мультимедийные ресурсы – совокупность текстовой, графической и видеоинформации, то понятие гипертекст было расширено до понятия гипермедиа – это способ организации мультимедийной информации на основе гипертекста.

В основе Всемирной сети, как и электронной почты, лежит клиент-серверная архитектура. Для работы во Всемирной сети пользователю необходима специальная программа – браузер. Браузер предназначен для решения двух основных задач:

1) запрос по требованию пользователя информационного ресурса по его адресу URL у веб-сервера, на котором он хранится;

2) отображение содержимого запрошенного информационного ресурса на дисплее пользователя.

Браузер повышает удобство работы во Всемирной сети, выполняя функции:

- хранение, обеспечение поиска и быстрого доступа к адресам URL, которые пользователь посещает чаще всего;

- ведение журнала посещений информационных ресурсов;

- сохранение информационных ресурсов, которые просматривал пользователь, на ВЗУ;

- обеспечение безопасности пользователя во время работы во Всемирной сети.

 

Базы данных и их назначение

База данных – совокупность связанных данных, организованным по определенному правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования независимо от прикладных программ.

Система управления базами данных (СУБД) – приложение, обеспечивающее создание, хранения, обновление и поиск информации в базах данных. СУБД осуществляют взаимодействие между базой данных и пользователями системы, а также между базой данных и прикладными программами, реализующими определенные функции обработки данных.

Система баз данных – совокупность одной или нескольких баз данных и комплекса информационных, программных и технических средств, обеспечивающих накопление, обновление, корректировку и многоаспектное использование данных в интересах пользователей.

Свойства базы данных

Самодокументированность. БД должна иметь словарь данных в специально отведенном месте, которое используется для хранения информации о самой базе данных. Словарь содержит информацию: об архитектуре базы, о хранимых процедурах и т.д.

Независимость данных от программ. Структура данных должна быть независима от программ, использующих эти данные, так чтобы с данными можно было работать без изменения этих программ.

Целостность данных. означает корректность данных и их непротиворечивость. Для обеспечения целостности накладывают ограничение целостности. Эти ограничения могут иметь вид логических выражений, значения которых всегда должны быть «истина». Если хотя бы одно из выражений принимает значение «ложь» - то целостность нарушена.

Целостность транзакций. В БД под транзакцией понимают неделимую с точки зрения воздействия на базу данных последовательность операторов манипулирования данными (чтение, вставка, модификация), приводящая к одному из двух возможных результатов: либо последовательность выполняется, все операторы правильные, либо транзакция откатывается, в случае если хотя бы один оператор не выполнен успешно. Обработка транзакций гарантирует целостность БД. Изолированность,. Одна из основных задач СУБД – обеспечение изолированности в многопользовательских системах, т.е. создание такого режима функционирования, при котором каждому пользователю казалось бы, что база данных доступна только ему. Такую задачу СУБД принято называть параллелизмом транзакций.

Поддержание журнала аудита или журналирование. Все операции, выполняемые в СУБД, должны регистрироваться на физическом и логическом уровне в терминах событий, происходящих в базе данных. Для каждого изменения в структурах хранилища заводится отдельная запись, описывающая изменяемую структуру и собственно изменение.

Восстановление. Восстановление представляет собой процесс воспроизведения в базе данных изменений, описанных в записях журнала, или возврат базы данных к состоянию до этих изменений. Процедура восстановления обеспечиваете для транзакции и всех соответствующих записей журнала либо полное воспроизведение, либо полную отмену.

Безопасность данных. Защита данных от несанкционированной модификации, разрушения.

Масштабируемость.

Производительность.

 

38 Основные требования к базам данных

Система управления базами данных (СУБД) – приложение, обеспечивающее создание, хранения, обновление и поиск информации в базах данных. СУБД осуществляют взаимодействие между БД и пользователем(ями), а также между БД и прикладными программами.

 

К основным функциям СУБД относится:

управление данными,

поддержание их целостности,

управление транзакциями,

обеспечение безопасности данных,

обеспечение одновременного доступа нескольких пользователей.

 

Состав СУБД:

- ядро, которое отвечает за управление данными

- процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов и создание внутр. кода;

- подсистема поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс;

- сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие дополнительные возможности

 

По технологии решения задач, решаемых СУБД, БД подразделяют на два вида:

- централизованная БД хранится целиком на ВЗУ одной вычислительной системы

- распределенная БД состоит из нескольких, иногда пересекающихся или дублирующих друг друга БД, хранящихся на ВЗУ разных узлов сети.

 

СУБД предоставляет доступ к данным БД двумя способами:

- локальный доступ предполагает, что СУБД обрабатывает БД, которая хранится на ВЗУ той же ЭВМ;

- удаленный доступ – это обращение к БД, которая хранится на одном из узлов сети; удаленный доступ может быть выполнен по технологии файл-сервер или клиент-сервер.

 

Технология файл-сервер предполагает выделение одной из вычислительных систем, называемой сервером, для хранения БД. Все остальные компьютеры сети (клиенты) исполняют роль рабочих станций, которые копируют требуемую часть централизованной БД в свою память, где и происходит обработка.

 

Технология клиент-сервер предполагает, что сервер, выделенный для хранения централизованной БД, дополнительно производит обработку запросов клиентских рабочих станций. Клиент посылает запрос серверу. Сервер пересылает клиенту данные, являющиеся результатом поиска в БД по ее запросу.

 

Так же СУБД различаются по типам данных

 

Предметная область, объекты

Предметная область - это отраженная в БД, совокупность объектов реального мира с их связями, относящихся к некоторой области знаний и имеющая практическую ценность для пользователя.

Объект - элемент предметной области, который можно четко идентифицировать.

Атрибут - это логически неделимый элемент, относящийся к свойству некоторого объекта или процесса.

 

 

Выделяют три типа связи: связь «один к одному» (1:1), связь «один ко многим» (1:М), связь «многие ко многим» (M:N). Примеры этих связей:

Связь «один к одному» (1:1) отображает однозначную зависимость между объектами (больной Иванов лежит на койке 73 — на койке 73 лежит больной Иванов; студент Петров имеет зачетную книжку №131056 — зачетная книжка №131056 принадлежит студенту Петрову).
Связь «один ко многим» (1:М) или «многие к одному» (М:1) отображает неоднозначную зависимость одного объекта по отношению к другому (больной Иванов лежит в палате №6 — в палате №6 лежат больные Иванов, Петров, Сидоров, Михайлов; студент Петров учится в группе №131 —в группе №131 учатся студенты Петров, Максимов, Коробкин, Ильин, Круглова и др.).

Связь «многие ко многим» (M:N) отображает неоднозначную зависимость объектов по отношению друг к другу (больной Иванов лечится у врачей Соколова, Воробьева, Воронова — врач Соколов лечит больных Иванова, Петрова, Сидорова; студент Петров посещает лекции профессоров Яшина, Васильева, Волкова — профес сор Яшин читает лекции студентам Петрову, Максимову, Короб-кину, Ильину, Кругловой и др.).